(57)【要約】【課題】  分解したいときに容易に分解することができる燃料電池において、組立時の作業を煩雑にすることなく製造する。【解決手段】  燃料電池の第１セパレータ２０の位置決め穴２３、樹脂フレーム１４の位置決め穴１６の円形部分１６ａ、第２セパレータ２４の位置決め穴２７は、同軸となるように配置されている。また、位置決め穴１６の長溝部分１６ｂが存在することにより、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４との境界位置に段差部２０ｉが形成され、第２セパレータ２４と樹脂フレーム１４との境界位置に段差部２４ｉが形成される。ここで、樹脂フレーム１４を固定したあと、位置決め穴２３から引っ掛け部材２９の先端を差し込んで段差部２０ｉに引っ掛け、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがす方向の外力を段差部２０ｉに付与すると、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質アセンブリと、
該電解質アセンブリを挟み込む一対のセパレータと、
少なくとも前記一対のセパレータに設けられ燃料電池積層時の位置決めに用いられると共に燃料電池分解時に前記一対のセパレータが離間する方向の外力を付与するために用いられる位置決め部と、
を備えた燃料電池。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池であって、
前記一対のセパレータと前記電解質アセンブリとの間に積層されるフレームを備え、
前記位置決め部は、前記フレーム及び前記一対のセパレータに設けられている、
燃料電池。
【請求項３】
前記位置決め部のうち前記フレームに形成されたものは、前記位置決め部のうち前記一対のセパレータに設けられたものと比べて、燃料電池積層時の位置決めに支障のない範囲で異形化された異形箇所を有し、該異形箇所を利用して前記一対のセパレータが離間する方向の外力を付与可能である、
請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
前記フレームは、前記セパレータよりも柔軟な材料で形成されている、
請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
前記位置決め部は、燃料電池外縁の近傍に設けられた貫通穴、燃料電池外縁から外方向に突出した凸部、又は燃料電池外縁から内方向に没入した凹部である、
請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項６】
前記位置決め部は燃料電池外縁の近傍に設けられた貫通穴であり、該貫通穴のうち前記フレームに形成されたものは前記セパレータに形成されたものに比べて該貫通穴に連通する連通溝が形成されている、
請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項７】
前記位置決め部は燃料電池外縁から外方向に突出した凸部であり、該凸部のうち前記フレームに形成されたものは前記セパレータに形成されたものに比べて突出量の小さい箇所がある、
請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項８】
前記位置決め部は、燃料電池外縁から内方向に没入した凹部であり、該凹部のうち前記フレームに形成されたものは前記セパレータに形成されたものに比べて没入量の大きい箇所がある、
請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の燃料電池を分解する分解方法であって、
前記位置決め部を利用して前記一対のセパレータが離間する方向の外力を前記燃料電池に付与する外力付与ステップ、
を含む燃料電池分解方法。
【請求項１０】
電解質アセンブリと、
該電解質アセンブリを挟み込む一対のセパレータと、
前記一対のセパレータと前記電解質アセンブリとの間に積層されるフレームと、
前記フレームの外縁又は該外縁周辺の燃料電池構成要素に形成され、燃料電池分解時に前記一対のセパレータを離間する方向の外力を付与するのに利用される分解起点部と、
を備えた燃料電池。
【請求項１１】
前記フレームは、前記セパレータよりも柔軟な材料で形成され、
前記分解起点部は、前記フレームに形成されている、
請求項１０に記載の燃料電池。
【請求項１２】
前記分解起点部は、前記フレームと前記セパレータとの間に形成された段差部であり、該段差部に前記フレームと前記セパレータとを離間する方向の外力を付与可能である、請求項１０又は１１に記載の燃料電池。
【請求項１３】
前記段差部は、前記フレームの側縁を前記一対のセパレータの側縁より凹ませることにより形成されている、請求項１２に記載の燃料電池。
【請求項１４】
前記フレームは、外縁部分に除去容易部位を有し、該除去容易部位を除去したあとの箇所が前記分解起点部となるように形成されている、請求項１０〜１３のいずれかに記載の燃料電池。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれかに記載の燃料電池であって、
前記フレームと前記セパレータとをシールするシール材を備え、
前記シール材は、外縁部分に除去容易部位を有し、該除去容易部位を除去したあとの箇所が前記分解起点部となるように形成されている、燃料電池。
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれかに記載の燃料電池を分解する分解方法であって、
前記分解起点部を利用して前記一対のセパレータが離間する方向の外力を前記燃料電池に付与する外力付与ステップ、
を含む燃料電池分解方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池及び燃料電池分解方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池としては、電解質アセンブリを挟み込む一対のセパレータを備えたものが知られている。この種の燃料電池では、電解質アセンブリに含まれる貴金属触媒が高価なことからこの貴金属触媒を回収したり、種々の材料からなる構成部材を分別して廃棄したり、使用済みの燃料電池の電解質アセンブリの性能を評価したりするために、燃料電池を分解したい場合がある。この点に鑑み、特許文献１では、一対のセパレータの間に設けられたシール材とセパレータとの間に線状部材を設けておき、燃料電池を分解するときにはこの線状部材を外方向へ引っ張ることで線状部材によりシール材とセパレータとを剥離させるものが提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１５１１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１の燃料電池では、作業者が線状部材を引っ張ることでシール材とセパレータとを剥離させるものであるため、追加的に線状部材を設ける必要があるうえ、組立時にはその線状部材をシール材とセパレータとの間に精度よく組み付ける必要があった。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、分解したいときに容易に分解することができる燃料電池において、組立時の作業を煩雑にすることなく製造することができるものを提供することを目的の一つとする。また、そのような燃料電池の分解方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１の燃料電池は、
電解質アセンブリと、
該電解質アセンブリを挟み込む一対のセパレータと、
少なくとも前記一対のセパレータに設けられ燃料電池積層時の位置決めに用いられると共に燃料電池分解時に前記一対のセパレータが離間する方向の外力を付与するために用いられる位置決め部と、
を備えたものである。
【０００７】
この燃料電池では、位置決め部は、燃料電池積層時の位置決めに用いられるほか燃料電池分解時に一対のセパレータが離間する方向の外力を付与するためにも用いられる。つまり、燃料電池積層時の位置決めのために設けられる位置決め部を燃料電池分解時にも用いるようにしている。したがって、燃料電池分解用に新たな部材を追加する必要がないため、組立時の作業を煩雑にすることなく製造することができる
【０００８】
本発明の第１の燃料電池は、前記一対のセパレータと前記電解質アセンブリとの間に積層されるフレームを備え、前記位置決め部は、前記フレーム及び前記一対のセパレータに設けられていてもよい。このフレームは、電解質アセンブリとセパレータとの間であって且つ両者の周縁に配置されていてもよい。
【０００９】
ここで、前記位置決め部のうち前記フレームに形成されたものは、前記位置決め部のうち前記一対のセパレータに設けられたものと比べて、燃料電池積層時の位置決めに支障のない範囲で異形化された異形箇所を有し、該異形箇所を利用して前記一対のセパレータが離間する方向の外力を付与可能なように構成してもよい。こうすれば、フレームに形成される位置決め部に異形箇所を設けるだけで、燃料電池の分解を容易に行うことができる。このとき、フレームは、セパレータよりも柔軟な材料で形成されていてもよい。こうすれば、セパレータに比べてフレームの加工性がよくなる。例えばセパレータが金属製のときにはフレームを樹脂製としてもよい。
【００１０】
本発明の第１の燃料電池において、前記位置決め部は、燃料電池外縁の近傍に設けられた貫通穴、燃料電池外縁から外方向に突出した凸部、又は燃料電池外縁から内方向に没入した凹部であってもよい。
【００１１】
例えば、前記位置決め部が燃料電池外縁の近傍に設けられた貫通穴であるときには、該貫通穴のうち前記フレームに形成されたものは前記セパレータに形成されたものに比べて該貫通穴に連通する連通溝が追加されていてもよい。この場合、例えば引っ掛け部材をセパレータに形成された貫通穴からフレームに形成された貫通穴に挿入したあと、引っ掛け部材の先端をフレームに形成された貫通穴の連通溝に移動すると、この先端はフレームからセパレータを引き離す方向の外力を付与可能な状態となる。なお、連通溝は前出の異形箇所とみることもできる。
【００１２】
あるいは、前記位置決め部は燃料電池外縁から外方向に突出した凸部であるときには、該凸部のうち前記フレームに形成されたものは前記セパレータに形成されたものに比べて突出量の小さい箇所があるようにしてもよい。この場合、フレームに形成された凸部は一対のセパレータに形成された凸部の間に配置されるが、フレームに形成された凸部のうち突出量が小さい箇所には空洞が形成されるため、例えば引っ掛け部材の先端をこの空洞に挿入すると、この先端はフレームからセパレータを引き離す方向の外力を付与可能な状態となる。なお、フレームに形成された凸部のうち突出量が小さい箇所は前出の異形箇所とみることもできる。
【００１３】
あるいは、前記位置決め部は燃料電池外縁から内方向に没入した凹部であるときには、該凹部のうち前記フレームに形成されたものは前記セパレータに形成されたものに比べて没入量の大きい箇所があるようにしてもよい。この場合、フレームに形成された凹部は一対のセパレータに形成された凹部の間に位置することになるが、フレームに形成された凹部のうち没入量が大きい箇所には空洞が形成されるため、例えば引っ掛け部材の先端をこの空洞に挿入すると、この先端はフレームからセパレータを引き離す方向の外力を付与可能な状態となる。なお、フレームに形成された凹部のうち没入量が大きい箇所は前出の異形箇所とみることもできる。
【００１４】
本発明の第１の燃料電池を分解する分解方法は、
前記位置決め部を利用して前記一対のセパレータが離間する方向の外力を前記燃料電池に付与する外力付与ステップ、
を含むものである。
【００１５】
この燃料電池分解方法では、燃料電池積層時の位置決めのために用いられる位置決め部を燃料電池分解時にも用いるようにしている。したがって、この位置決め部を用いることにより燃料電池を分解したいときに容易に分解することができる。
【００１６】
本発明の第２の燃料電池は、
電解質アセンブリと、
該電解質アセンブリを挟み込む一対のセパレータと、
前記一対のセパレータと前記電解質アセンブリとの間に積層されるフレームと、
前記フレームの外縁又は該外縁周辺の燃料電池構成要素に形成され、燃料電池分解時に前記一対のセパレータを離間する方向の外力を付与するのに利用される分解起点部と、
を備えたものである。
【００１７】
この燃料電池では、分解時には、フレームの外縁又はその外縁周辺の燃料電池構成要素（例えばシール材など）に形成された分解起点部を利用して一対のセパレータを離間する方向の外力を燃料電池に付与することにより分解するため、容易に分解することができる。また、この分解起点部は、燃料電池の構成要素であるフレームやそのフレーム外縁周辺の燃料電池構成要素に形成されているため、燃料電池分解用に新たな部材を追加する必要がないことから、燃料電池の組立時に作業が煩雑になることもない。なお、フレームは、電解質アセンブリとセパレータとの間であって且つ両者の周縁に配置されていてもよい。
【００１８】
本発明の第２の燃料電池において、前記フレームは前記セパレータよりも柔軟な材料で形成され、前記分解起点部は前記フレームに形成されていてもよい。こうすれば、セパレータに比べてフレームの加工性がよいため分解起点部の形成が容易になる。例えばセパレータが金属製のときにはフレームを樹脂製としてもよい。
【００１９】
本発明の第２の燃料電池において、前記分解起点部は、前記フレームと前記セパレータとの間に形成された段差部であり、該段差部に前記フレームと前記セパレータとを離間する方向の外力を付与可能としてもよい。こうすれば、分解起点部は比較的簡易な構成であるため容易に形成することができる。例えば、前記段差部は、前記フレームの側縁を前記一対のセパレータの側縁より凹ませることにより形成されていてもよい。
【００２０】
本発明の第２の燃料電池において、前記フレームは、外縁部分に除去容易部位を有し、該除去容易部位を除去したあとの箇所が前記分解起点部となるように形成されていてもよい。あるいは、本発明の第２の燃料電池において、前記フレームと前記セパレータとをシールするシール材を備え、該シール材は、外縁部分に脆弱部位を有し、該脆弱部位の少なくも一部を除去すると除去したあとの箇所が前記分解起点部となるように形成されていてもよい。いずれの構成を採用しても、燃料電池分解時にはじめて分解起点部を現出させることができる。ここで、除去容易部位は、例えば他の部位に比べて脆弱な部位としてもよいし、他の部位に比べて柔軟な部位としてもよい。前者の場合には先端の尖った工具などで破壊して除去することができ、後者の場合にはカッタなどで切除することができる。
【００２１】
本発明の第２の燃料電池を分解する分解方法は、
前記分解起点部を利用して前記一対のセパレータが離間する方向の外力を前記燃料電池に付与する外力付与ステップ、
を含むものである。
【００２２】
この燃料電池分解方法では、フレームの外縁又はその外縁周辺の燃料電池構成要素に形成された分解起点部を利用して一対のセパレータを離間する方向の外力を燃料電池に付与することにより分解するため、容易に分解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［第１実施形態］
図１は本実施形態の燃料電池１０の組立斜視図、図２は燃料電池１０の斜視図である。本実施形態の燃料電池１０は、図１に示すように、電解質アセンブリとしての膜電極アセンブリ（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ、以下ＭＥＡという）１２と、このＭＥＡ１２を支持する樹脂フレーム１４と、この樹脂フレーム１４を挟み込む第１及び第２セパレータ２０，２４とを備えている。
【００２４】
ＭＥＡ１２は、長方形状であり、固体電解質膜１２ａをアノード１２ｂとカソード１２ｃとで挟み込んだものである。ここで、固体電解質膜１２ａは、固体高分子材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜（例えばデュポン社製のナフィオン膜）であり、湿潤状態で良好なプロトン伝導性を示す。固体電解質膜１２ａの両面には、白金または白金と他の金属から成る合金を塗布することにより触媒電極が形成され、更にその外側には、炭素繊維からなる糸で織成したカーボンクロスにより形成されたガス拡散電極が配置されている。そして、一方の面の触媒電極とガス拡散電極とがアノード１２ｂ、他方の面の触媒電極とガス拡散電極とがカソード１２ｃを構成する。
【００２５】
樹脂フレーム１４は、長方形状であり、熱硬化性樹脂（例えばフェノール樹脂）製の絶縁性を有する厚肉な部材である。この樹脂フレーム１４は、本実施形態では厚さが樹脂フレーム１４の約半分の二枚の樹脂フレーム構成部材を貼り合わせることにより構成され、貼り合わせるときに外縁に接着剤を塗ったＭＥＡ２２の周囲を挟み込むことによりＭＥＡ１２と一体化されている。この結果、樹脂フレーム１４がＭＥＡ２２の周囲を挟み込んでいる部分の断面は、図示しないが、一方の樹脂フレーム構成部材とＭＥＡ２２と他方の樹脂フレーム構成部材とが積層されている。また、樹脂フレーム１４の厚さは、第１セパレータ２０との間に形成される水素通路２１のガス流通性や第２セパレータ２４との間に形成されるエア通路２５のガス流通性を確保すると共に燃料電池１０の強度を確保できる値に設定され、通常、各セパレータ２０，２４の数倍〜十数倍程度に設定される。また、樹脂フレーム１４は、ＭＥＡ１２を収納可能なＭＥＡ取付孔１４ａと、水素が通過する水素通過孔１４ｂ，１４ｃと、エアが通過するエア通過孔１４ｄ，１４ｅと、冷却水が通過する冷却水通過孔１４ｆ，１４ｇとを備えている。これらの孔１４ａ〜１４ｇはいずれも貫通孔である。更に、樹脂フレーム１４は、燃料電池積層時に利用されると共に燃料電池分解時にも利用される位置決め穴１５，１６を左右両側に備えている。この位置決め穴１５，１６は、樹脂フレーム１４を貫通する貫通孔であり、円形部分１５ａ，１６ａに長溝部分１５ｂ，１６ｂが連通した形状となっている。また、樹脂フレーム１４の外縁のうち位置決め穴１５，１６の近傍には、外方向に突出するように形成された把持部１７，１８が形成されている。この把持部１７，１８は、燃料電池分解時に樹脂フレーム１４を固定するために用いられる。
【００２６】
第１セパレータ２０は、金属製の薄肉な長方形状の板部材、例えばステンレス薄板に基材よりも耐食性を有する導電性膜にてコートした部材であり、厚さは０．０５〜０．３ｍｍ程度である。この第１セパレータ２０のうちＭＥＡ１２のアノード１２ｂと対向する面には凹部２０ａが設けられ、この凹部２０ａには水素が通過する水素通路２１が形成されている。一方、第１セパレータ２０のうちアノード１２ｂと対向する面と反対側の面は平坦のままである。また、第１セパレータ２０は、水素を水素通路２１へ導入する水素導入孔２０ｂと、水素通路２１を通過したあとの水素を導出する水素導出孔２０ｃと、エアが通過するエア通過孔２０ｄ，２０ｅと、冷却水が通過する冷却水通過孔２０ｆ，２０ｇとを備えている。
【００２７】
また、第１セパレータ２０は、燃料電池積層時に利用されると共に燃料電池分解時にも利用される位置決め穴２２，２３を左右両側に備えている。この位置決め穴２２，２３は、開口形状が円形の貫通孔である。この第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４との間には、図示しないが接着剤又はガスケットからなるセル内シール材が設けられている。このセル内シール材は、ＭＥＡ１２のＭＥＡ取付孔１４ａ、各孔１４ｂ〜１４ｇ及び各位置決め穴１５，１６、第１セパレータ２０の凹部２０ａ、各孔２０ｂ〜２０ｇ及び各位置決め穴２２，２３を塞ぐことのないように形成され、水素、エア及び冷却水が燃料電池１０の内部で混ざり合ったり燃料電池１０の外部へ漏れ出したりするのを防止する。
【００２８】
第２セパレータ２４は、第１セパレータ２０と同様、金属製の薄肉な長方形状の板部材である。この第２セパレータ２４のうちＭＥＡ１２のカソード１２ｃと対向する面には凹部２４ａが設けられ、この凹部２４ａにはエアが通過するエア通路２５が形成されている。一方、第２セパレータ２４のうちカソード１２ｃと対向する面と反対側の面には凹部２４ｍが設けられ、この凹部２４ｍには冷却水が通過する冷却水通路が形成されている。また、第２セパレータ２４は、水素が通過する水素通過孔２４ｂ，２４ｃと、エアをエア通路２５に導入するエア導入孔２４ｄと、エア通路２５を通過したあとのエアを導出するエア導出孔２４ｅと、冷却水を冷却水通路に導入する冷却水導入孔２４ｆと、冷却水通路を通過したあとの冷却水を導出する冷却水導出孔２４ｇとを備えている。
【００２９】
また、第２セパレータ２４は、燃料電池積層時に利用されると共に燃料電池分解時にも利用される位置決め穴２６，２７を左右両側に備えている。この位置決め穴２６，２７は、開口形状が円形の貫通孔である。この第２セパレータ２４と樹脂フレーム１４との間には、図示しないが接着剤又はガスケットからなるセル内シール材が設けられている。このセル内シール材は、ＭＥＡ１２のＭＥＡ取付孔１４ａ、各孔１４ｂ〜１４ｇ及び各位置決め穴１５，１６、第２セパレータ２４の凹部２４ａ、各孔２４ｂ〜２４ｇ及び各位置決め穴２６，２７を塞ぐことのないように形成され、水素、エア及び冷却水が燃料電池１０の内部で混ざり合ったり燃料電池１０の外部へ漏れ出したりするのを防止する。
【００３０】
なお、本実施形態の燃料電池１０は複数積層されるものであり、互いに隣接する燃料電池１０，１０は第１セパレータ２０のアノード対向面とは反対側の面と第２セパレータ２４のカソード対向面とは反対側の面とをセル間シール材を介して接着するが、このセル間シール材も水素、エア及び冷却水が燃料電池の内部で混ざり合ったり燃料電池の外部へ漏れ出したりするのを防止するように形成される。
【００３１】
次に、本実施形態の燃料電池１０を積み重ねて燃料電池スタックを作製する手順について説明する。まず、図示しない支持台上に、図１に示すように所定間隔をおいて二本の平行な支持棒Ｓ１，Ｓ２を垂直に立設しておく。支持棒Ｓ１は、第１セパレータ２０の位置決め穴２２、樹脂フレーム１４の位置決め穴１５の円形部分１５ａ及び第２セパレータ２４の位置決め穴２６をほぼ隙間なく通過するような径に設計されている。また、支持棒Ｓ２は、第１セパレータ２０の位置決め穴２３、樹脂フレーム１４の位置決め穴１６の円形部分１６ａ及び第２セパレータ２４の位置決め２７をほぼ隙間なく通過するような径に設計されている。次に、この支持棒Ｓ１，Ｓ２を利用して一つめの燃料電池１０を組み付ける。すなわち、まず支持棒Ｓ１に第１セパレータ２０の位置決め穴２２を通すと共に支持棒Ｓ２に第１セパレータ２０の位置決め穴２３を通す。続いて支持棒Ｓ１に樹脂フレーム１４の位置決め穴１５の円形部分１５ａを通すと共に支持棒Ｓ２に樹脂フレーム１４の位置決め穴１６の円形部分１６ａを通す。続いて支持棒Ｓ１に第２セパレータ２４の位置決め穴２６を通すと共に支持棒Ｓ２に第２セパレータ２４の位置決め穴２７を通す。ここで、樹脂フレーム１４の位置決め穴１５，１６は長溝部分１５ｂ，１６ｂを有しているが、支持棒Ｓ１，Ｓ２は長溝部分１５ｂ，１６ｂに入り込めない大きさに形成されているため、位置決めに支障はない。そして、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４との間や樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４との間に図示しないセル内シール材を形成し、すべての部材を圧接することにより一つめの燃料電池１０を作製する。続いて、二つめ以降の燃料電池１０も同様の手順で作製する。但し、隣り合う燃料電池１０同士の間には、図示しないセル間シール材を形成する。このようにして所定数の燃料電池１０を積み重ねていく。これにより、各孔２０ｂ，１４ｂ，２４ｂは水素供給マニホルドを構成し、各孔２０ｃ，１４ｃ，２４ｂは水素排出マニホルドを構成し、各孔２０ｄ，１４ｄ，２４ｄはエア供給マニホルドを構成し、各孔２０ｅ，１４ｅ，２４ｅはエア排出マニホルドを構成し、各孔２０ｆ，１４ｆ，２４ｆは冷却水供給マニホルドを構成し、各孔２０ｇ，１４ｇ，２４ｇは冷却水排出マニホルドを構成する。なお、支持棒Ｓ１，Ｓ２は組付終了後に除去してもよいしそのまま残しておいてもよい。
【００３２】
次に、燃料電池１０の発電について説明する。燃料電池１０を発電させるには、燃料電池１０の外部から、水素供給マニホルドを構成する各孔２０ｂ，１４ｂ，２４ｂに水素を供給する共にエア供給マニホルドを構成する各孔２０ｄ，１４ｄ，２４ｄにエアを供給する。すると、水素は水素導入孔２０ｂから水素通路２１を経て水素導出孔２０ｃへ流れたあと外部へ排出され、エアはエア導入孔２４ｄからエア通路２５を経てエア導出孔２４ｅへ流れたあと外部へ排出される。そして、水素通路２１を通過する水素は、アノード１２ｂでプロトンと電子に分かれる。このうちプロトンは湿潤状態の固体電解質膜１２ａを伝導してカソード１２ｃに移動し、電子は図示しない外部回路を通ってカソードに移動する。このカソード１２ｃでは、プロトンと電子とエア中の酸素とが反応して水が生成し、この反応により起電力が生じる。また、燃料電池１０を発電に適した温度域（例えば７０〜８０℃）に維持するために、外部から冷却水を冷却水導入孔２４ｆへ供給すると、冷却水は図示しない冷却水通路を経て冷却水導出孔２４ｇから排出される。
【００３３】
次に、この燃料電池１０を分解する必要が生じたときの分解手順について図３に基づいて説明する。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。なお、分解作業を開始する前までに支持棒Ｓ１，Ｓ２は除去されている。図３に示すように、第１セパレータ２０の位置決め穴２３、樹脂フレーム１４の位置決め穴１６の円形部分１６ａ、第２セパレータ２４の位置決め穴２７は、同軸となるように配置され、各内部空間が軸方向に連なっている。また、位置決め穴１６の長溝部分１６ｂは、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４とに囲まれた空洞になっており、この長溝部分１６ｂが存在することにより、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４との境界位置に段差部２０ｉが形成され、第２セパレータ２４と樹脂フレーム１４との境界位置に段差部２４ｉが形成される。ここで、樹脂フレーム１４の把持部１７，１８を治具などで固定したあと、第１セパレータ２０の位置決め穴２３から鈎状の引っ掛け部材２９の先端を差し込み、その先端を段差部２０ｉに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２０ｉに付与する。これにより、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。次に、鈎状の引っ掛け部材２９の先端を第２セパレータ２４の位置決め穴２７から差し込み、その先端を段差部２４ｉに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２４ｉに付与する。これにより、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。なお、適宜、これと同様の操作を第１セパレータ２０の位置決め穴２２や樹脂フレーム１４の位置決め穴１５、第２セパレータ２４の位置決め穴２６を利用して行ってもよい。このようにして、燃料電池１０の第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４とが分離される。
【００３４】
以上詳述した本実施形態によれば、燃料電池積層時の位置決めのために設けられる位置決め穴１５，１６，２２，２３，２６，２７を利用して分解するため、燃料電池分解用に新たな部材を追加する必要がない。したがって、分解が容易な燃料電池１０を、組立時の作業を煩雑にすることなく製造することができる。また、樹脂フレーム１４に形成された位置決め穴１５，１６において、第１セパレータ２０の位置決め穴２２，２３や第２セパレータ２４の位置決め穴２６，２７と比べて燃料電池積層時の位置決めに支障のない範囲で異形化された長溝部分１５ｂ，１６ｂを設け、この長溝部分１５ｂ，１６ｂを利用して分解を行うようにしているため、この長溝部分１５ｂ，１６ｂを設けるだけで分解が容易な燃料電池とすることができる。
【００３５】
［第２実施形態］
図４は本実施形態の燃料電池４０の組立斜視図、図５は燃料電池４０の斜視図である。本実施形態は、第１実施形態の各位置決め穴１５，１６，２２，２３，２６，２７の代わりに位置決め凹部４５，４６，５２，５３，５６，５７を形成した以外は第１実施形態と同様の構成であるため、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。
【００３６】
樹脂フレーム１４は、対向する二辺にそれぞれ位置決め凹部４５，４６を有している。この位置決め凹部４５，４６は、燃料電池積層時に利用されると共に燃料電池分解時にも利用されるものであり、角形部分４５ａ，４６ａの奥の面に没入量の大きい窪み部分４５ｂ，４６ｂが連通した形状となっている。第１セパレータ２０は対向する二辺にそれぞれ位置決め凹部５２，５３を有し、第２セパレータ２４は対向する二辺にそれぞれ位置決め凹部５６，５７を有している。これらの位置決め凹部５２，５３，５６，５７は、燃料電池積層時に利用されると共に燃料電池分解時にも利用されるものであり、角形の切欠として形成されている。
【００３７】
次に、本実施形態の燃料電池４０を積み重ねて燃料電池スタックを作製する手順について説明する。まず、図示しない台座上に、図４に示すように所定間隔をおいて二本の平行な支持棒Ｓ３，Ｓ４を垂直に立設しておく。支持棒Ｓ３は、第１セパレータ２０の位置決め凹部５２、樹脂フレーム１４の位置決め凹部４５の角形部分４５ａ及び第２セパレータ２４の位置決め凹部５６にほぼ隙間なく当接した状態で第１セパレータ２０がスライドできるように断面が長方形状に設計されている。また、支持棒Ｓ４は、第１セパレータ２０の位置決め凹部５３、樹脂フレーム１４の位置決め凹部４６の角形部分４６ａ及び第２セパレータ２４の位置決め凹部４５にほぼ隙間なく当接した状態で第２セパレータ２４がスライドできるように断面が長方形状に設計されている。次に、この支持棒Ｓ３，Ｓ４を利用して一つめの燃料電池４０を組み付ける。すなわち、まず支持棒Ｓ３に第１セパレータ２０の位置決め凹部５２をあてがうと共に支持棒Ｓ３に第１セパレータ２０の位置決め凹部５３をあてがい、両支持棒Ｓ３，Ｓ４に沿って第１セパレータ２０をスライドさせる。続いて支持棒Ｓ３に樹脂フレーム１４の位置決め凹部４５の角形部分４５ａをあてがうと共に支持棒Ｓ４に樹脂フレーム１４の位置決め凹部４６の角形部分４６ａをあてがい、両支持棒Ｓ３，Ｓ４に沿って樹脂フレーム１４をスライドさせる。続いて支持棒Ｓ３に第２セパレータ２４の位置決め凹部５６をあてがうと共に支持棒Ｓ４に第２セパレータ２４の位置決め凹部５７をあてがい、両支持棒Ｓ３，Ｓ４に沿って第２セパレータ２４をスライドさせる。ここで、樹脂フレーム１４の位置決め凹部４５，４６は窪み部分４５ｂ，４６ｂを有しているが、支持棒Ｓ３，Ｓ４は窪み部分４５ｂ，４６ｂに入り込めない大きさに形成されているため、位置決めに支障はない。そして、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４との間や樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４との間に図示しないセル内シール材を形成し、すべての部材を圧接することにより一つめの燃料電池４０を作製する。続いて、二つめ以降の燃料電池４０も同様の手順で作製する。但し、隣り合う燃料電池４０同士の間には、図示しないセル間シール材を形成する。このようにして所定数の燃料電池４０を積み重ねていく。
【００３８】
次に、この燃料電池４０を分解する必要が生じたときの分解手順について図６に基づいて説明する。図６は図５のＢ−Ｂ断面図である。なお、分解作業を開始する前までに支持棒Ｓ３，Ｓ４は除去されている。図６に示すように、第１セパレータ２０の位置決め凹部５３、樹脂フレーム１４の位置決め凹部４６の角形部分４６ａ、第２セパレータ２４の位置決め凹部５７は、各凹部内の空間が連なっている。また、位置決め凹部４６の窪み部分４６ｂは、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４とに囲まれた空洞になっており、この窪み部分４６ｂが存在することにより、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４との境界位置に段差部２０ｊが形成され、第２セパレータ２４と樹脂フレーム１４との境界位置に段差部２４ｊが形成される。ここで、樹脂フレーム１４の把持部１７，１８を治具などで固定したあと、窪み部分４６ａに鈎状の引っ掛け部材２９の先端を差し込み、その先端を段差部２０ｊに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２０ｊに付与する。これにより、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。次に、再び窪み部分４６ａに鈎状の引っ掛け部材２９の先端を差し込み、その先端を今度は段差部２４ｊに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２０ｊに付与する。これにより、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。なお、適宜、これと同様の操作を第１セパレータ２０の位置決め凹部５２や樹脂フレーム１４の位置決め凹部４５、第２セパレータ２４の位置決め凹部５６を利用して行ってもよい。このようにして、燃料電池１０の第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４とが分離される。
【００３９】
以上詳述した本実施形態によれば、燃料電池積層時の位置決めのために設けられる位置決め凹部４５，４６，５２，５３，５６，５７を利用して分解するため、燃料電池分解用に新たな部材を追加する必要がない。したがって、分解が容易な燃料電池１０を、組立時の作業を煩雑にすることなく製造することができる。また、樹脂フレーム１４に形成された位置決め凹部４５，４６において、第１セパレータ２０の位置決め凹部５２，５３や第２セパレータ２４の位置決め凹部５６，５７と比べて燃料電池積層時の位置決めに支障のない範囲で異形化された窪み部分４５ｂ，４６ｂを設け、この窪み部分４５ｂ，４６ｂを利用して分解を行うようにしているため、この窪み部分４５ｂ，４６ｂを設けるだけで分解が容易な燃料電池とすることができる。
【００４０】
［第３実施形態］
図７は本実施形態の燃料電池６０の組立斜視図、図８は燃料電池６０の斜視図である。本実施形態は、第１実施形態の各位置決め穴１５，１６，２２，２３，２６，２７の代わりに位置決め凸部６５，６６，７２，７３，７６，７７を形成した以外は第１実施形態と同様の構成であるため、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。
【００４１】
樹脂フレーム１４は、対向する二辺にそれぞれ位置決め凸部６５，６６を有している。この位置決め凸部６５，６６は、燃料電池積層時に利用されると共に燃料電池分解時にも利用されるものであり、角形突起として形成されている。第１セパレータ２０は対向する二辺にそれぞれ位置決め凸部７２，７３を有し、第２セパレータ２４は対向する二辺にそれぞれ位置決め凸部７６，７７を有している。また、これらの位置決め凸部７２，７３，７６，７７は、燃料電池積層時に利用されると共に燃料電池分解時にも利用されるものである。ここで、位置決め凸部６５，６６についてみると、突出方向と直交する方向の長さは位置決め凸部７２，７３，７６，７７と同じであるが、突出方向の長さつまり突出量は位置決め凸部７２，７３，７６，７７よりも小さくなるように形成されている。
【００４２】
次に、本実施形態の燃料電池６０を積み重ねて燃料電池スタックを作製する手順について説明する。まず、図示しない台座上に、図７に示すように所定間隔をおいて二本の平行な支持棒Ｓ５，Ｓ６を垂直に立設しておく。支持棒Ｓ５は、第１セパレータ２０の位置決め凸部７２や第２セパレータ２４の位置決め凸部７６をほぼ隙間なく合致した状態でスライド可能なように断面がコの字状（Ｕの字を９０°回転させた形状）に設計されている。また、支持棒Ｓ６は、第１セパレータ２０の位置決め凸部７３や第２セパレータ２４の位置決め凸部７７をほぼ隙間なく合致した状態でスライド可能なように断面がコの字状（Ｕの字を９０°回転させた形状）に設計されている。次に、この支持棒Ｓ５，Ｓ６を利用して一つめの燃料電池６０を組み付ける。すなわち、まず支持棒Ｓ５に第１セパレータ２０の位置決め凸部７２をあてがうと共に支持棒Ｓ６に第１セパレータ２０の位置決め凸部７３をあてがい、両支持棒Ｓ５，Ｓ６に沿って第１セパレータ２０をスライドさせる。続いて支持棒Ｓ５に樹脂フレーム１４の位置決め凸部６５をあてがうと共に支持棒Ｓ６に樹脂フレーム１４の位置決め凸部６６をあてがい、両支持棒Ｓ５，Ｓ６に沿って樹脂フレーム１４をスライドさせる。このとき、支持棒Ｓ５，Ｓ６は、樹脂フレーム１４の位置決め凸部６５，６６のうち突出方向と平行な二面とはほぼ隙間なく合致するが、突出方向と垂直な面とは隙間が空いた状態となり、この状態で樹脂フレーム１４をスライドさせる。この隙間が存在していても、樹脂フレーム１４の突出方向への移動は樹脂フレーム１４の左右両側面を支持棒Ｓ５，Ｓ６が挟み込んでいるため阻止されるから、位置決めに支障はない。続いて支持棒Ｓ５に第２セパレータ２４の位置決め凸部７６をあてがうと共に支持棒Ｓ６に第２セパレータ２４の位置決め凸部７７をあてがい、両支持棒Ｓ５，Ｓ６に沿って第２セパレータ２４をスライドさせる。そして、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４との間や樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４との間に図示しないセル内シール材を形成し、すべての部材を圧接することにより一つめの燃料電池６０を作製する。続いて、二つめ以降の燃料電池６０も同様の手順で作製する。但し、隣り合う燃料電池６０同士の間には、図示しないセル間シール材を形成する。このようにして所定数の燃料電池６０を積み重ねていく。
【００４３】
次に、この燃料電池６０を分解する必要が生じたときの分解手順について図８に基づいて説明する。なお、分解作業を開始する前までに支持棒Ｓ５，Ｓ６は除去されている。図８に示すように、第１セパレータ２０の位置決め凸部７３、樹脂フレーム１４の位置決め凸部６６、第２セパレータ２４の位置決め凸部７７は、それぞれ重なるように配置されている。また、突出量の短い位置決め凸部６６の先端部分と各セパレータ２０，２４の位置決め凸部７３，７７とによって囲まれた部分は空洞になっており、第１セパレータ２０の位置決め凸部７３と樹脂フレーム１４の位置決め凸部６６との境界位置に段差部７３ａが形成され、第２セパレータ２４の位置決め凸部７７と樹脂フレーム１４の位置決め凸部６６との境界位置に段差部７７ａが形成される。ここで、樹脂フレーム１４の把持部１７，１８を治具などで固定したあと、この空洞に鈎状の引っ掛け部材２９の先端を差し込み、その先端を段差部７３ａに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部７３ａに付与する。これにより、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。次に、再び空洞に鈎状の引っ掛け部材２９の先端を差し込み、その先端を今度は段差部７７ａに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部７７ａに付与する。これにより、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。なお、適宜、これと同様の操作を第１セパレータ２０の位置決め凸部７２や第２セパレータ２４の位置決め凸部７６について行ってもよい。このようにして、燃料電池１０の第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４とが分離される。
【００４４】
以上詳述した本実施形態によれば、燃料電池積層時の位置決めのために設けられる位置決め凸部６５，６６，７２，７３，７６，７７を利用して分解するため、燃料電池分解用に新たな部材を追加する必要がない。したがって、分解が容易な燃料電池１０を、組立時の作業を煩雑にすることなく製造することができる。また、樹脂フレーム１４に形成された位置決め凸部６５，６６において、第１セパレータ２０の位置決め凸部７２，７３や第２セパレータ２４の位置決め凸部７６，７７と比べて燃料電池積層時の位置決めに支障のない範囲で突出量を小さくし（つまり異形化）、この突出量の小さい位置決め凸部６５，６６を利用して分解を行うようにしているため、位置決め凸部６５，６６の突出量を変えるだけで分解が容易な燃料電池とすることができる。
【００４５】
［第４実施形態］
図９は本実施形態の燃料電池８０の組立斜視図、図１０は燃料電池８０の斜視図である。本実施形態は、第１実施形態の各位置決め穴１５，１６の代わりに位置決め穴８５，８６を形成すると共に分解起点部８７，８８を形成した以外は第１実施形態と同様の構成であるため、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。
【００４６】
樹脂フレーム１４は、第１セパレータ２０の位置決め穴２２，２３や第２セパレータ２４の位置決め穴２６，２７と同じ形状の位置決め穴８５，８６を有している。この位置決め穴８５，８６は第１実施形態における位置決め穴１５，１６の円形部分１５ａ，１６ａのみを残したものである。また、樹脂フレーム１４のうち位置決め穴８５，８６の近傍の側縁には、略円弧状に凹んだ分解起点部８７，８８が形成されている。
【００４７】
次に、本実施形態の燃料電池８０を積み重ねて燃料電池スタックを作製する手順について説明する。まず、図示しない台座上に、図９に示すように所定間隔をおいて二本の平行な支持棒Ｓ１，Ｓ２を垂直に立設しておく。この支持棒Ｓ１，Ｓ２を利用して燃料電池８０を組み付けていく手順は第１実施形態と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００４８】
次に、この燃料電池８０を分解する必要が生じたときの分解手順について図１０に基づいて説明する。なお、分解作業を開始する前までに支持棒Ｓ１，Ｓ２は除去されている。図１０に示すように、樹脂フレーム１４の分解起点部８８が第１セパレータ２０と第２セパレータ２４とによって囲まれることにより空洞が形成される。また、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４の分解起点部８８との境界位置に段差部２０ｎが形成され、第２セパレータ２４と樹脂フレームの分解起点部８８との境界位置に段差部２４ｎが形成される。ここで、樹脂フレーム１４の把持部１７，１８を治具などで固定したあと、この空洞に鈎状の引っ掛け部材２９の先端を差し込み、その先端を段差部２０ｎに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２０ｎに付与する。これにより、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。次に、再び空洞に鈎状の引っ掛け部材２９の先端を差し込み、その先端を今度は段差部２４ｎに引っ掛ける。そして、引っ掛け部材２９の先端により、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２４ｎに付与する。これにより、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。なお、適宜、これと同様の操作を分解起点部８７を利用して行ってもよい。このようにして、燃料電池１０の第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４とが分離される。
【００４９】
以上詳述した本実施形態によれば、分解時には、樹脂フレーム１４の外縁に形成された分解起点部８７，８８を利用して一対のセパレータ２０，２４を離間する方向の外力を燃料電池６０に付与することにより分解するため、容易に分解することができる。また、この分解起点部８７，８８は、燃料電池６０の構成要素である樹脂フレーム１４に形成されているため、燃料電池分解用に新たな部材を追加する必要がないことから、燃料電池の組立時に作業が煩雑になることもない。
【００５０】
［第５実施形態］
図１１は本実施形態の燃料電池１００の組立斜視図、図１２は燃料電池１００の斜視図である。本実施形態は、第１実施形態の各位置決め穴１５，１６の代わりに第４実施形態の位置決め穴８５，８６を形成すると共に第１及び第２セル内シール材１０２，１０４に除去容易部位１０２ａ，１０４ａを形成した以外は第１実施形態と同様の構成であるため、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付しその説明を省略する。
【００５１】
第１セル内シール材１０２は、第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４とを接着する接着剤で形成され、図１１の樹脂フレーム１４上のハッチング部分がこれに相当する。この第１セル内シール材１０２は、ＭＥＡ１２のＭＥＡ取付孔１４ａ、各孔１４ｂ〜１４ｇ及び各位置決め穴８５，８６、第１セパレータ２０の凹部２０ａ、各孔２０ｂ〜２０ｇ及び各位置決め穴２２，２３を塞ぐことのないように形成され、水素、エア及び冷却水が燃料電池１０の内部で混ざり合ったり燃料電池１０の外部へ漏れ出したりするのを防止する。また、第１セル内シール材１０２は、外縁の一部に沿って除去容易部位１０２ａを有している。この除去容易部位１０２ａは、第１セル内シール材１０２の他の部分よりも脆弱な接着剤か柔軟な接着剤で形成されている。
【００５２】
第２セル内シール材１０４は、第２セパレータ２４と樹脂フレーム１４とを接着する接着剤で形成され、図１１の第２セパレータ２４上のハッチング部分がこれに相当する。この第２セル内シール材１０４は、ＭＥＡ１２のＭＥＡ取付孔１４ａ、各孔１４ｂ〜１４ｇ及び各位置決め穴８５，８６、第２セパレータ２４の凹部２４ａ、各孔２４ｂ〜２４ｇ及び各位置決め穴２６，２７を塞ぐことのないように形成され、水素、エア及び冷却水が燃料電池１０の内部で混ざり合ったり燃料電池１０の外部へ漏れ出したりするのを防止する。また、第２セル内シール材１０４は、外縁の一部に沿って除去容易部位１０４ａを有している。この除去容易部位１０４ａは、第２セル内シール材１０４の他の部分よりも脆弱な接着剤か柔軟な接着剤で形成されている。
【００５３】
次に、本実施形態の燃料電池１００を積み重ねて燃料電池スタックを作製する手順について説明する。まず、図示しない台座上に、図１１に示すように所定間隔をおいて二本の平行な支持棒Ｓ１，Ｓ２を垂直に立設しておく。この支持棒Ｓ１，Ｓ２を利用して燃料電池１００を組み付けていく手順は第１実施形態と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００５４】
次に、この燃料電池１００を分解する必要が生じたときの分解手順について説明する。なお、分解作業を開始する前までに支持棒Ｓ１，Ｓ２は除去されている。図１１に示すように、燃料電池１００の樹脂フレーム１４には脆弱又は柔軟な除去容易部位１０２ａ，１０４ａが形成されている。そこで、まず除去容易部位１０２ａ，１０４ａを除去する。このとき、除去容易部位１０２ａ，１０４ａが脆弱な場合にはマイナスドライバなどにより破壊して除去し、柔軟な場合にはカッタなどにより切除する。すると、除去容易部位１０２ａ，１０４ａが除去されたあとの箇所は図１２の部分拡大図（円内）に示すような隙間Ｇ１，Ｇ２となる。そして、樹脂フレーム１４と第１セパレータ２０との隙間Ｇ１が生じることにより第１セパレータ２０には分解起点部となる段差部２０ｐが現出し、樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４との隙間Ｇ２が生じることにより第２セパレータ２４には分解起点部となる段差部２４ｐが現れる。ここで、樹脂フレーム１４の把持部１７，１８を治具などで固定し、鈎状の引っ掛け部材２９の先端を隙間Ｇ１に入れて第１セパレータ２０に引っ掛け、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２０ｐに付与する。これにより、第１セパレータ２０を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。次に、鈎状の引っ掛け部材２９の先端を今度は隙間Ｇ２に入れて第２セパレータ２４に引っ掛け、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがす方向（つまり一対のセパレータ２０，２４が離間する方向）の外力を段差部２４ｐに付与する。これにより、第２セパレータ２４を樹脂フレーム１４から引きはがすことができる。このようにして、燃料電池１００の第１セパレータ２０と樹脂フレーム１４と第２セパレータ２４とが分離される。
【００５５】
以上詳述した本実施形態によれば、分解時には、第１及び第２セル内シール材１０２，１０４に設けた除去容易部位１０２ａ，１０４ａを除去することにより現出する段差部２０ｐ，２４ｐを利用して一対のセパレータ２０，２４を離間する方向の外力を燃料電池６０に付与することにより分解するため、容易に分解することができる。また、この除去容易部位１０２ａ，１０４ａは、燃料電池１００の構成要素である第１及び第２セル内シール材１０２，１０４に形成されているため、燃料電池分解用に新たな部材を追加する必要がないことから、燃料電池の組立時に作業が煩雑になることもない。更に、分解起点部となり得る段差部２０ｐ，２４ｐは分解時にはじめて現出する。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００５７】
例えば、上述した各実施形態では、第１及び第２セパレータ２０，２４を金属で作製することとしたが、ガス不透過の導電性部材であれば特に金属に限定されるものではなく、例えばカーボンを圧縮してガス不透過とした成形カーボンなどでもよい。但し、燃料電池分解時にセパレータを引きはがす外力がセパレータに加えられることを考慮すると、その外力を加えたときに破壊されない材質を選定することが好ましい。
【００５８】
また、上述した各実施形態では固体電解質膜形（高分子電解質形）の燃料電池について説明したが、他のタイプの燃料電池、例えば固体酸化物形、溶融炭酸塩形、リン酸形、アルカリ水溶液形等の燃料電池についても同様にして本発明を適用することができる。
【００５９】
更に、上述した第５実施形態では、第１及び第２セル内シール材１０２，１０４の外縁に除去容易部位１０２ａ，１０４ａを設けたが、図１３に示す燃料電池１２０のように、樹脂フレーム１４の外縁に除去容易部位１２２を設けてもよい。例えば、除去容易部位１２２は、樹脂フレーム１４の他の部分よりも脆弱な樹脂か柔軟な樹脂で形成し、燃料電池分解時にこの除去容易部位１２２を除去することにより分解起点部を現出させる。このときの分解起点部は図１０に示した第４実施形態と同様、樹脂フレーム１４の側縁を凹ませた形状となるため、その後の分解手順は第４実施形態と同様に行うことができる。
【００６０】
更にまた、セル電圧モニタを固定するためのモニタ固定部を分解起点部に利用してもよい。例えば、図１４の燃料電池２００では、フレームはＭＥＡ１２を挟み込む樹脂フレーム構成部材２０４，２０４からなり、このうち一方の樹脂フレーム構成部材２０４の外縁に一対の逆Ｌ字部材２０６，２０６が立設されたモニタ固定部２０８が形成されている。このモニタ固定部２０８は図１４中、樹脂フレーム構成部材２０４の右端と左端とに設けられている。そして、このモニタ固定部２０８を利用して一対のセパレータ２０，２４を離間する方向の外力を加えるには、図中の矢印で示すようにモニタ固定部２０８をなす一対の逆Ｌ字部材２０６，２０６の一方を手前に引き、もう一方を奥に押すようにして、樹脂フレーム構成部材２０４をねじるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１実施形態の燃料電池の組立斜視図である。
【図２】第１実施形態の燃料電池の斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２実施形態の燃料電池の組立斜視図である。
【図５】第２実施形態の燃料電池の斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】第３実施形態の燃料電池の組立斜視図である。
【図８】第３実施形態の燃料電池の斜視図である。
【図９】第４実施形態の燃料電池の組立斜視図である。
【図１０】第４実施形態の燃料電池の斜視図である。
【図１１】第５実施形態の燃料電池の組立斜視図である。
【図１２】第５実施形態の燃料電池の斜視図である。
【図１３】第５実施形態の別例の燃料電池の斜視図である。
【図１４】他の実施形態の燃料電池の斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…燃料電池、１２…膜電極アセンブリ（ＭＥＡ）、１２ａ…固体電解質膜、１２ｂ…アノード、１２ｃ…カソード、１４…樹脂フレーム、１４ａ…ＭＥＡ取付孔、１４ｂ，１４ｃ…水素通過孔、１４ｄ，１４ｅ…エア通過孔、１４ｆ，１４ｇ…冷却水通過孔、１５…位置決め穴、１５ａ…円形部分、１５ｂ…長溝部分、１６…位置決め穴、１６ａ…円形部分、１６ｂ…長溝部分、１７，１８…把持部、２０…第１セパレータ、２０ａ…凹部、２０ｂ…水素導入孔、２０ｃ…水素導出孔、２０ｄ，２０ｅ…エア通過孔、２０ｆ，２０ｇ…冷却水通過孔、２０ｉ，２０ｊ，２０ｎ，２０ｐ…段差部、２１…水素通路、２２，２３…位置決め穴、２４…第２セパレータ、２４ａ…凹部、２４ｂ，２４ｃ…水素通過孔、２４ｄ…エア導入孔、２４ｅ…エア導出孔、２４ｆ…冷却水導入孔、２４ｇ…冷却水導出孔、２４ｉ，２４ｊ，２４ｎ，２４ｐ…段差部、２４ｍ…凹部、２５…エア通路、２６，２７…位置決め穴、２９…引っ掛け部材、４０…燃料電池、４５，４６…位置決め凹部、４５ａ，４６ａ…角形部分、４５ｂ，４６ｂ…窪み部分、５２，５３…位置決め凹部、５６，５７…位置決め凹部、６０…燃料電池、６５，６６…位置決め凸部、７２、７３…位置決め凸部、７６，７７…位置決め凸部、８０…燃料電池、８５，８６…位置決め穴、８７，８８…分解起点部、１００…燃料電池、１０２，１０４…セル内シール材、１０２ａ，１０４ａ…除去容易部位、１２０…燃料電池、１２２…除去容易部位。
【図１】
2007066573.tif 000003
【図２】
2007066573.tif 000004
【図３】
2007066573.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2007066573.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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